JP2003320457A - Method for mig welding titanium and titanium alloy - Google Patents

Method for mig welding titanium and titanium alloy

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JP2003320457A
JP2003320457A JP2002127095A JP2002127095A JP2003320457A JP 2003320457 A JP2003320457 A JP 2003320457A JP 2002127095 A JP2002127095 A JP 2002127095A JP 2002127095 A JP2002127095 A JP 2002127095A JP 2003320457 A JP2003320457 A JP 2003320457A
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welding
titanium
mig
titanium alloy
mig welding
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Application number
JP2002127095A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunsuke Fukami
俊介 深見
Mitsuo Ishii
満男 石井
Taiji Hase
泰治 長谷
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for MIG welding titanium or a titanium alloy which can stably and efficiently weld at a job site by a semi-automatic welding by using the method for MIG welding the titanium or the titanium alloy and which can reduce a cost by decreasing a shielding gas using quantity by shortening a welding time. <P>SOLUTION: The method for MIG welding the titanium or the titanium alloy comprises a step of welding by using a welding wire of a pure titanium or titanium alloy having a surface roughness: 1.0 to 5.0 μm and a maximum roughness (Rmax) of 10 μm or less in the MIG welding of the titanium or the titanium alloy, and using a pulse welding current which satisfies the conditions that the MIG welding satisfies 300 A≤(peak current)≤500 A, 2.0≤(peak current)/(base current)≤5.0. Thus, the MIG welding is conducted stably without bringing about a wandering phenomenon. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、船舶、建築構造物
などに使用されるチタンまたはチタン合金部材の溶接の
際に使用されるMIG溶接用チタン合金溶接ワイヤに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a titanium alloy welding wire for MIG welding, which is used for welding titanium or titanium alloy members used in ships, building structures and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、チタンまたはチタン合金は、
高い耐食性が要求される船舶、建築構造物、自動車、自
動二輪車等に使用されており、最近においてはその使用
量が益々増加している。このチタンまたはチタン合金の
溶接に際しては、現在では、主に非消耗電極式溶接方法
の1種であるTIG溶接方法(タングステンイナートガ
スメタル溶接方法)を採用している。これに対して、消
耗電極式溶接方法であるMIG溶接方法(イナートガス
メタルアーク溶接方法)では、TIG溶接方法に比較し
て数倍以上の溶接能率が得られるという利点を有するも
のの、純チタン製の溶接ワイヤを用いてMIG溶接を行
った場合、溶接アークが極めて不安定になる。
2. Description of the Related Art Conventionally, titanium or titanium alloy has been
It is used in ships, building structures, automobiles, motorcycles, etc., which require high corrosion resistance, and the amount of its use has been increasing more and more recently. At the time of welding this titanium or titanium alloy, the TIG welding method (tungsten inert gas metal welding method), which is one of the non-consumable electrode welding methods, is mainly used at present. On the other hand, the MIG welding method (inert gas metal arc welding method), which is a consumable electrode type welding method, has an advantage that welding efficiency is several times or more higher than that of the TIG welding method. When MIG welding is performed using a welding wire, the welding arc becomes extremely unstable.

【0003】これは、チタンおよびチタン合金をMIG
溶接方法で溶接した場合、アークは陰極点を維持するた
めに、チタンおよびチタン合金の被溶接材の表面酸化膜
が残存する位置にアークが激しく移動して暴れるワンダ
リング現象が生じるため、溶接スパッタが多量に発生
し、母材となるチタンおよびチタン合金にスパッタが付
着する。また、このワンダリング現象によって溶接ビー
ドが蛇行するという問題があり、溶接部の外観不良が頻
発している。このため、チタンおよびチタン合金をMI
G溶接方法で溶接するという危険は極力忌避されてき
た。
This is the MIG of titanium and titanium alloys.
When welding is performed by the welding method, since the arc maintains the cathode spot, the arc moves violently to the position where the surface oxide film of the material to be welded of titanium and titanium alloy remains and the wandering phenomenon occurs and the welding spatter occurs. Occurs in a large amount, and spatter adheres to titanium and titanium alloy as a base material. Further, there is a problem that the welding bead meanders due to this wandering phenomenon, and the appearance of the welded portion frequently occurs. Therefore, titanium and titanium alloys are
The danger of welding with the G welding method has been avoided as much as possible.

【0004】一方、TIG溶接方法を採用した場合に
は、高融点の非消耗電極を使用してアークを発生させ
て、母材に生成される溶融池に、溶接ワイヤを供給しな
がら溶接を行うためにスパッタ発生はない。また、電極
側が負極性で、被溶接側が正極性であるために、被溶接
材表面に生成する酸化膜を除去するクリーニング作用が
あることから上記ワンダリング現象が生じることはな
く、依って、溶接ビードは蛇行はなく、良好な溶接外観
形状が得られる。このために、チタンおよびチタン合金
の溶接に際しては専らTIG溶接方法が採用されてい
た。
On the other hand, when the TIG welding method is adopted, an arc is generated using a non-consumable electrode having a high melting point, and welding is performed while supplying a welding wire to the molten pool generated in the base material. Therefore, no spatter is generated. Further, since the electrode side has a negative polarity and the welded side has a positive polarity, the wandering phenomenon does not occur due to the cleaning action of removing the oxide film generated on the surface of the material to be welded. The bead does not meander and a good weld appearance shape is obtained. For this reason, the TIG welding method has been exclusively used for welding titanium and titanium alloys.

【0005】また、TIG溶接では溶接トーチを適正な
位置に保持しつつ、溶接ワイヤも適正な位置に保持する
必要がある。そのために、工場等で溶接トーチと溶接ワ
イヤを適切な位置に保持できる装置を準備できる場合は
良いものの、非溶接物が大型の構造物である場合には、
溶接作業者がこれら溶接トーチと溶接ワイヤ等を適切な
位置に保持しつつ、溶接進行に伴って移動しなければな
らないために溶接作業者にかかる負担は想像もできな
い。更に、溶接トーチ内に溶接ワイヤを送給するガイド
装置が組み込まれているものは、MIG溶接用半自動溶
接トーチに比較して極めて高価である。加えて、TIG
溶接は、MIG溶接に比べて溶接入熱が小さいために溶
接時間が長く、そのために溶接能率が悪いという問題が
ある。また、溶接時間が長いためにシールドガスに使用
するガス量が多量となり、コスト高となる。
Further, in TIG welding, it is necessary to hold the welding torch in an appropriate position and also hold the welding wire in an appropriate position. Therefore, although it is good when it is possible to prepare a device that can hold the welding torch and the welding wire in an appropriate position in a factory or the like, when the non-welded object is a large structure,
The welding operator must hold the welding torch, the welding wire, and the like at appropriate positions and move as the welding progresses, so the burden on the welding operator cannot be imagined. Further, the one in which the guide device for feeding the welding wire is incorporated in the welding torch is extremely expensive as compared with the semi-automatic welding torch for MIG welding. In addition, TIG
The welding has a problem that the welding heat input is smaller than that of the MIG welding and thus the welding time is long, resulting in poor welding efficiency. In addition, since the welding time is long, the amount of gas used as the shielding gas is large and the cost is high.

【0006】例えば、特公昭59−226159号公報
には、加工組織をなす2本のチタン帯板の長さ方向端面
を突き合わせ、TIG溶接して溶接部近傍の母材部を軟
化焼鈍することで破断することのないチタン帯板の接続
方法が開示されている。このように、従来ではチタン帯
板の溶接に際しては専らTIG溶接方法での溶接が行わ
れている。また、特公平12−280076号公報に
は、不活性ガスに微量の酸化性ガスを添加したシールド
ガス、及びチタン又はチタン合金の消耗電極を使用して
パルス溶接電流を通電して溶接するチタン又はチタン合
金のアーク溶接方法が開示されている。しかし、シール
ドガスから酸素或いは酸化物を供給すると溶接アークを
安定化させるだけでなく、溶接金属内に大量の酸素が混
入するために、溶接部が硬化し、伸びが低下するなどの
機会的特性の劣化を招くことになる。
For example, in Japanese Patent Publication No. 59-226159, two end faces in the lengthwise direction of two titanium strips having a worked structure are butted against each other and TIG-welded to soft-anneal a base metal portion in the vicinity of the welded portion. A method of connecting titanium strips without breaking is disclosed. As described above, conventionally, when the titanium strip is welded, the welding is mainly performed by the TIG welding method. Further, in Japanese Patent Publication No. 12-280076, a shield gas in which a trace amount of an oxidizing gas is added to an inert gas and a consumable electrode of titanium or a titanium alloy are used to conduct a pulse welding current for welding titanium or A method of arc welding a titanium alloy is disclosed. However, supplying oxygen or oxides from the shielding gas not only stabilizes the welding arc, but also a large amount of oxygen is mixed in the weld metal, which hardens the weld and reduces the elongation. Will be deteriorated.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術の問題点に鑑み、チタン又はチタン合金をMIG
溶接方法を用いて、安定、かつ高能率に、かつ半自動溶
接による現場溶接を可能とし、溶接時間短縮によるシー
ルドガス使用量低減によるコスト削減を図ったMIG溶
接用チタン合金溶接ワイヤ、溶接方法および溶接金属を
提供するものである。
In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention uses titanium or titanium alloy for MIG.
Titanium alloy welding wire for MIG welding, welding method and welding that enables stable and highly efficient on-site welding by semi-automatic welding by using the welding method and achieves cost reduction by reducing shield gas usage by shortening welding time It provides metal.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたもので、その要旨は、チタンまた
はチタン合金のMIG溶接において、表面粗度:1.0
〜5.0μmを有し、かつ最大粗さ(Rmax)が10
μm以下の純チタンまたはチタン合金溶接ワイヤを用
い、好ましくは、以下の条件を満たすパルス溶接電流を
用いて溶接するチタンおよびチタン合金のMIG溶接方
法、である。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its gist is to provide a surface roughness of 1.0 in MIG welding of titanium or a titanium alloy.
Has a maximum roughness (Rmax) of 10
A MIG welding method of titanium and a titanium alloy, which uses pure titanium or a titanium alloy welding wire of μm or less, and preferably uses a pulse welding current satisfying the following conditions.

【0009】300A≦(ピーク電流)≦500A 2.0≦(ピーク電流)/(ベース電流)≦5.0300A ≦ (peak current) ≦ 500A 2.0 ≦ (peak current) / (base current) ≦ 5.0

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】先ず、MIG溶接に使用する溶接
装置について図1を用いて説明する。図1において、被
溶接材1に対し、溶接部位の直上に、中心に溶接ワイヤ
3、その外周に別途設けたシールドガス供給装置3から
供給されるシールドガス4を溶融地5に向けて噴射する
噴射口を備えたMIG溶接用トーチ2を配置し、溶接電
流を通電して溶接作業を行い、溶接ビード6を形成す
る。一般に、チタンまたはチタン合金は鋼などに比べて
低温で酸化し易く、鋼で用いる溶接トーチ先端のみのガ
スシールドでは、溶接金属が酸化して硬化し、溶接金属
の良好な伸びが得られなくなる。そのために、溶接直後
の溶接トーチの後方にシールドボックスを設けて、溶接
アーク点の後方もArガスなどの不活性ガスでシールド
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, a welding apparatus used for MIG welding will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a welding wire 3 is provided in the center of a material to be welded 1 directly above a welding site, and a shield gas 4 supplied from a shield gas supply device 3 separately provided on the outer periphery of the welding wire 3 is injected toward a molten base 5. A torch 2 for MIG welding having an injection port is arranged, and a welding current is passed to perform a welding operation to form a welding bead 6. In general, titanium or a titanium alloy is more likely to be oxidized at a lower temperature than steel or the like, and in a gas shield having only a tip of a welding torch used for steel, the weld metal is oxidized and hardened, and good elongation of the weld metal cannot be obtained. Therefore, a shield box is provided behind the welding torch immediately after welding, and the area behind the welding arc point is also shielded with an inert gas such as Ar gas.

【0011】本発明で用いる上記シールドガス供給装置
3は、シールドガス供給パイプ3−1から供給されたシ
ールドガスをシールドボックス3−2内に一旦取り込
み、このシールドボックス3−2内に、シールドガスが
溶接ビード6の表面に均一に供給されるように、溶接方
向と平行にガス供給パイプ3−3を配置し、ガス出口3
−4を溶接ビード6と反対の出口に複数箇所設けてガス
出口から噴射するシールドガス4’をシールドボックス
3−2内の上壁に当ててから、下面の溶接ビード6に当
てる方法が採用される。
The shield gas supply device 3 used in the present invention temporarily takes in the shield gas supplied from the shield gas supply pipe 3-1 into the shield box 3-2, and the shield gas is supplied into the shield box 3-2. So as to be uniformly supplied to the surface of the welding bead 6, the gas supply pipe 3-3 is arranged parallel to the welding direction, and the gas outlet 3
-4 is provided at the outlet opposite to the welding bead 6 and a shielding gas 4'which is injected from the gas outlet is applied to the upper wall in the shield box 3-2, and then applied to the welding bead 6 on the lower surface. It

【0012】図2に従来方法によるMIG溶接を行った
場合のワンダリング現象によるスパッタの飛散状況を、
また図3に溶接ビード外観の模式図をそれぞれ示した。
図2に示すように、従来のチタンおよびチタン合金のM
IG溶接においては、アークが陰極点を維持するために
溶接アークが極めて不安定になり、被溶接材の表面酸化
膜が残存する位置にアークが激しく移動して暴れるワン
ダリング現象のために溶接スパッタが多量に発生し、母
材表面にスパッタ7が飛散して付着する。また、図3に
示すように、上記スパッタの飛散・付着に加え、ワンダ
リング現象によって溶接ビードが蛇行し、溶接部の外観
不良の発生および溶接金属の強度低下となる。図3にお
いて、ワンダリング現象が起こると溶接ビード始端部の
外側に、上記ワンダリング現象によってアークがうねり
幅方向に移動した痕跡が残り、極めて劣悪な溶接ビード
形状となる。
FIG. 2 shows the spatter scattering state due to the wandering phenomenon when MIG welding is performed by the conventional method.
Further, FIG. 3 shows a schematic view of the appearance of the weld beads.
As shown in FIG. 2, M of conventional titanium and titanium alloy
In IG welding, the welding arc becomes extremely unstable because the arc maintains the cathode spot, and the welding spatter occurs due to the wandering phenomenon where the arc moves violently to the position where the surface oxide film of the workpiece is left and violates. Is generated, and the spatter 7 scatters and adheres to the surface of the base material. Further, as shown in FIG. 3, in addition to the above-mentioned spattering and adhesion of spatter, the welding bead meanders due to the wandering phenomenon, resulting in poor appearance of the welded portion and reduced strength of the weld metal. In FIG. 3, when the wandering phenomenon occurs, a trace of the arc moving in the waviness width direction due to the wandering phenomenon remains on the outside of the weld bead start end portion, resulting in an extremely poor weld bead shape.

【0013】そこで、本発明においては、チタンまたは
チタン合金のMIG溶接において、表面粗度:1.0〜
5.0μmを有し、かつ最大粗さ(Rmax)が10μ
m以下の純チタンまたはチタン合金溶接ワイヤを用い、
更にパルス溶接電源を用い、好ましくは、以下の条件を
満たすパルス溶接電流を用いて溶接することによりワン
ダリング現象を起こさず、安定してMIG溶接しうる条
件を見いだしたものである。
Therefore, in the present invention, in the MIG welding of titanium or titanium alloy, the surface roughness: 1.0 to
Has 5.0 μm and maximum roughness (Rmax) of 10 μ
Using pure titanium or titanium alloy welding wire of m or less,
Further, by using a pulse welding power source, preferably by using a pulse welding current satisfying the following conditions, a wandering phenomenon is not caused and stable MIG welding is found.

【0014】300A≦(ピーク電流)≦500A 2.0≦(ピーク電流)/(ベース電流)≦5.0 一般に、シールドガスや溶接ワイヤ等に酸素を微量添加
すると、溶接アークが安定しやすいことが知られてい
る。従来は、このシールドガスや、溶接ワイヤ製造時の
化学成分などに酸素添加を行っている。しかし、このよ
うなシールドガス或いは溶接ワイヤへの酸素添加はコス
ト高を招くことになる。チタンおよびチタン合金のMI
G溶接方法においては溶接アークを安定化し、スパッタ
を低減することが要求される。そこで、本発明者らは、
溶接アーク中に効果的に酸素を供給する手段について鋭
意検討したところ、溶接ワイヤの表面粗度を荒くし、こ
のワイヤ表面積を増加することで、溶接ワイヤが空気中
の酸素を反応しやくすなり、溶接ワイヤ表面にチタンの
酸化物が形成されることを知見した。これによって、溶
接アーク中に酸素を微量添加することが可能となった。
300A ≦ (peak current) ≦ 500A 2.0 ≦ (peak current) / (base current) ≦ 5.0 Generally, if a small amount of oxygen is added to the shield gas or welding wire, the welding arc is likely to be stable. It has been known. Conventionally, oxygen is added to this shielding gas and chemical components during welding wire production. However, such addition of oxygen to the shielding gas or the welding wire causes high cost. MI of titanium and titanium alloys
In the G welding method, it is required to stabilize the welding arc and reduce spatter. Therefore, the present inventors
As a result of diligent research into means for effectively supplying oxygen into the welding arc, the surface roughness of the welding wire is roughened and the surface area of this wire is increased to make it easier for the welding wire to react with oxygen in the air. It was found that titanium oxide was formed on the surface of the welding wire. This has made it possible to add a small amount of oxygen to the welding arc.

【0015】このためには、上記溶接ワイヤの表面粗度
は1.0〜5.0μm、最大粗さ(Rmax)は10μ
m以下とする必要がある。前記表面粗度が1.0〜5.
0μmの範囲にある場合には、溶接アークが安定化し、
同時にワンダリング現象も少なく、ワンダリング現象幅
が略0mmとなり、溶接ビードの蛇行も少なくなるため、
良好なビード外観が得られる。一方、上記表面表面粗度
が1.0μm以下、或いは5.0μm以上となる場合に
おいては、溶接アークが不安定となり、ワンダリング現
象も大きくなるが、溶接ビード幅を超えてアークの移動
はないためワンダリング現象幅が略0mmになるが、ワン
ダリング現象が大きくなっているために溶接ビード蛇行
幅が大きくなって良好な溶接ができなくなる。
For this purpose, the surface roughness of the welding wire is 1.0 to 5.0 μm, and the maximum roughness (Rmax) is 10 μm.
It must be m or less. The surface roughness is 1.0 to 5.
If it is in the range of 0 μm, the welding arc is stabilized,
At the same time, there are few wandering phenomena, the width of the wandering phenomenon is about 0 mm, and the meandering of the welding bead is also reduced.
A good bead appearance is obtained. On the other hand, when the surface roughness is 1.0 μm or less, or 5.0 μm or more, the welding arc becomes unstable and the wandering phenomenon becomes large, but the arc does not move beyond the welding bead width. Therefore, the width of the wandering phenomenon becomes approximately 0 mm, but since the wandering phenomenon is large, the meandering width of the welding bead is large and good welding cannot be performed.

【0016】次に、溶接ワイヤの最大粗さ(Rmax)
を10μm以下としたのは、最大粗さが大きくなると、
ワイヤ送給装置から溶接トーチまでの間に溶接ワイヤが
通るコンジットケーブルの内側と、溶接ワイヤの表面と
の間に生じる摩擦が増加し、溶接ワイヤの送給抵抗とな
って、溶接ワイヤの坐屈、ワイヤ送給ムラの原因とな
る。特にワイヤの送給ムラは、溶接アークの安定性を阻
害する因子であり、ワンダリング現象やスパッタの発生
を増長する。最大粗さ(Rmax)が10μmを越える
と、ワイヤ送給ムラが発生するために、アークが不安定
となって、ワンダリング現象が大きくなり、また溶接ビ
ード蛇行幅も大きくなって良好な溶接ができなくなった
と考える。一方、最大粗さが10μm以下の場合は、ワ
イヤの送給ムラが発生せず、この送給ムラによるアーク
の不安定化が発生しないため、表面粗度の状態で、ワン
ダリング現象とビードの蛇行幅の変化が生じると考えら
れる。
Next, the maximum roughness (Rmax) of the welding wire
Is set to 10 μm or less because the maximum roughness becomes large,
The friction generated between the inside of the conduit cable, through which the welding wire passes between the wire feeder and the welding torch, and the surface of the welding wire increases, which causes the welding wire's feeding resistance and buckling of the welding wire. It causes unevenness of wire feeding. In particular, uneven feeding of the wire is a factor that hinders the stability of the welding arc and increases the wandering phenomenon and the generation of spatter. If the maximum roughness (Rmax) exceeds 10 μm, wire feeding unevenness occurs, the arc becomes unstable, the wandering phenomenon becomes large, and the welding bead meandering width becomes large and good welding is achieved. I think I can no longer. On the other hand, when the maximum roughness is 10 μm or less, uneven feeding of the wire does not occur, and the instability of the arc due to the uneven feeding does not occur. It is considered that the meandering width changes.

【0017】また、本発明においては、MIG溶接に際
し、溶接電源にパルス溶接電源を用い、かつ、300A
≦(ピーク電流)≦500A、および2.0≦(ピーク
電流)/(ベース電流)≦5.0、の条件を満たすパル
ス溶接電流を用いて溶接することによりワンダリング現
象を起こさず、安定してMIG溶接しうる条件を採用す
ることが好ましい。すなわち、図5に示すように、上記
条件内でMIG溶接することにより極めて良好な溶接ビ
ード(図5中の◎)を得ることができる。また、上記条
件を外れた場合においても良好な溶接ビード(図5中の
○)を得ることができる。なお、上記の良好な溶接ビー
ド外観とはワンダリング現象幅(Ww)が0mm、ビード
蛇行幅(Wb)が0.2超0.6mm以下を云い、極めて
良好な溶接ビード外観とはワンダリング現象幅(Ww)
が0mm、ビード蛇行幅(Wb)が0.2mm以下を云う。
Further, in the present invention, in MIG welding, a pulse welding power source is used as a welding power source, and the welding power source is 300A.
Welding with a pulse welding current satisfying the conditions of ≤ (peak current) ≤ 500 A and 2.0 ≤ (peak current) / (base current) ≤ 5.0 does not cause a wandering phenomenon and is stable. It is preferable to adopt the conditions under which MIG welding can be performed. That is, as shown in FIG. 5, extremely good weld beads (⊚ in FIG. 5) can be obtained by MIG welding under the above conditions. Even if the above conditions are not satisfied, a good weld bead (◯ in FIG. 5) can be obtained. The above good weld bead appearance means a wandering phenomenon width (Ww) of 0 mm and a bead meandering width (Wb) of more than 0.2 and 0.6 mm or less, and a very good weld bead appearance is a wandering phenomenon. Width (Ww)
Is 0 mm, and the meandering width (Wb) of the bead is 0.2 mm or less.

【0018】なお、本発明で用いる純チタン或いはチタ
ン合金の溶接ワイヤの径は、断面外径で1.6〜2.0
mmであることが好ましい。
The diameter of the pure titanium or titanium alloy welding wire used in the present invention is 1.6 to 2.0 in cross-sectional outer diameter.
mm is preferred.

【0019】このような溶接ワイヤを用い、かつ上述で
特定した溶接条件を採用してチタン或いはチタン合金を
MIG溶接した場合には、チタンまたはチタン合金の溶
着部の組成が、質量%で、Al:0.5〜10%、O:
0〜1.0%、残部チタンである溶接金属を得ることが
できる。
When titanium or titanium alloy is MIG-welded using such welding wire and adopting the welding conditions specified above, the composition of the welded part of titanium or titanium alloy is Al in mass% and is Al. : 0.5-10%, O:
A weld metal having 0 to 1.0% and the balance titanium can be obtained.

【0020】また、本発明においては、溶接時の溶滴移
行を規則的、かつスムースに行うため、一般にパルス溶
接電流を用いて溶接電流をパルス状に制御して溶接する
ことが知られているが、本発明におけるMIG溶接にお
いては、通常の直流溶接電源の代わりに、直流パルス溶
接電源を用いてパルス溶接電流を使用することで、ワン
ダリング現象幅、或いは溶接ビード蛇行幅を更に現象さ
せることができる。
Further, in the present invention, in order to perform droplet transfer during welding regularly and smoothly, it is generally known that pulse welding current is used to control welding current in a pulsed manner for welding. However, in the MIG welding of the present invention, instead of the normal DC welding power source, the pulse welding current is used by using the DC pulse welding power source to further cause the wandering phenomenon width or the welding bead meandering width. You can

【0021】[0021]

【実施例】<実施例1>純チタン溶接ワイヤ表面に表面
粗度0.5〜8.0μm、最大粗さ10μm以下を有す
る溶接ワイヤで、被溶接材料として、板厚:12.7mm
の最大開先(90°)を有する純チタン材を、溶接ピー
ク電流:500A、溶接ベース電流:150A、溶接電
圧:30V、溶接速度:100cm/min 、流量:25l
/min のArガスをシールドガスとして用い、径1.6
mmφの溶接ワイヤでMIG溶接を行った。表1に溶接ワ
イヤの表面粗度と溶接状態および外観評価の結果を示し
た。
Example 1 A welding wire having a surface roughness of 0.5 to 8.0 μm and a maximum roughness of 10 μm or less on the surface of a pure titanium welding wire. The material to be welded has a plate thickness of 12.7 mm.
Pure titanium material with maximum groove (90 °) of welding, welding peak current: 500A, welding base current: 150A, welding voltage: 30V, welding speed: 100cm / min, flow rate: 25l
/ Min Ar gas is used as a shield gas, and the diameter is 1.6
MIG welding was performed using a mmφ welding wire. Table 1 shows the surface roughness of the welding wire, the welding state, and the results of appearance evaluation.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】なお、表1において、ワンダリング現象幅
とは、ワンダリング現象によりアークが不安定となって
ワンダリング現象が大きくなり、溶接ビード始端部の外
側にワンダリング現象の痕跡が残る幅をいい、溶接ビー
ド蛇行幅とは、溶接ビード始端部が最も凹んでいる位置
を通って溶接方向に平行な直線と、溶接ビード始端部が
最も出っ張っている位置を通って溶接方向に平行な直線
との最短距離をいう。 (図1参照)表1から分かるように、溶接ワイヤ表面粗
度及び最大粗さが本発明の条件内にある場合には、ワン
ダリング現象幅及びビード蛇行幅が著しく減少し、良好
な外観形状の溶接ビードが得られることが分かる。
In Table 1, the width of the wandering phenomenon means the width in which the wandering phenomenon makes the arc unstable and the wandering phenomenon becomes large, and the trace of the wandering phenomenon remains outside the starting end of the weld bead. Good, the meander width of the weld bead is a straight line parallel to the welding direction through the position where the weld bead start end is most recessed, and a straight line parallel to the weld direction through the position where the weld bead start end is most protruding. Is the shortest distance. (See FIG. 1) As can be seen from Table 1, when the welding wire surface roughness and the maximum roughness are within the conditions of the present invention, the wandering phenomenon width and the bead meandering width are remarkably reduced, and the good appearance shape is obtained. It can be seen that the weld bead of is obtained.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上述べたように、本発明は、チタン又
はチタン合金をMIG溶接方法を用いて、安定、かつ高
能率に、かつ半自動溶接による現場溶接を可能とし、溶
接時間短縮によるシールドガス使用量低減によるコスト
削減を図ったMIG溶接用チタン合金溶接ワイヤ、溶接
方法および溶接金属の提供を可能にする。
As described above, the present invention enables stable or highly efficient on-site welding by semi-automatic welding of titanium or titanium alloy using the MIG welding method, and shield gas by shortening the welding time. (EN) It is possible to provide a titanium alloy welding wire for MIG welding, a welding method, and a weld metal, which reduce cost by reducing the amount used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】MIG溶接装置の外観模式図。FIG. 1 is a schematic external view of a MIG welding device.

【図2】MIG溶接法の外観模式図。FIG. 2 is a schematic view of the appearance of the MIG welding method.

【図3】従来のMIG溶接による溶接ビードの平面模式
図。
FIG. 3 is a schematic plan view of a welding bead formed by conventional MIG welding.

【図4】本発明によるMIG溶接による溶接ビードの平
面模式図。
FIG. 4 is a schematic plan view of a welding bead by MIG welding according to the present invention.

【図5】パルス溶接時の適正溶接電流範囲を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an appropriate welding current range during pulse welding.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷 泰治 千葉県習志野市東習志野7−6−1 日鐵 溶接工業株式会社内日溶工テクノサービス 株式会社内 Fターム(参考) 4E001 BB08 CB04 DE04 EA01 EA10   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Taiji Hase             7-6-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture             Welding Industry Co., Ltd.             Within the corporation F-term (reference) 4E001 BB08 CB04 DE04 EA01 EA10

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チタンまたはチタン合金のMIG溶接に
おいて、表面粗度:1.0〜5.0μmを有し、かつ最
大粗さ(Rmax)が10μm以下の純チタンまたはチ
タン合金の溶接ワイヤを用いて溶接することを特徴とす
るチタンおよびチタン合金のMIG溶接方法。
1. In MIG welding of titanium or titanium alloy, a welding wire of pure titanium or titanium alloy having a surface roughness of 1.0 to 5.0 μm and a maximum roughness (Rmax) of 10 μm or less is used. MIG welding method for titanium and titanium alloys, characterized in that the welding is performed by means of welding.
【請求項2】 前記MIG溶接が以下の条件を満たすパ
ルス溶接電流を用いて溶接することを特徴とする請求項
2記載のチタンおよびチタン合金のMIG溶接方法。 300A≦(ピーク電流)≦500A 2.0≦(ピーク電流)/(ベース電流)≦5.0
2. The MIG welding method for titanium and titanium alloys according to claim 2, wherein the MIG welding is performed using a pulse welding current satisfying the following conditions. 300A ≦ (peak current) ≦ 500A 2.0 ≦ (peak current) / (base current) ≦ 5.0
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102248265A (en) * 2011-06-21 2011-11-23 哈尔滨工业大学 Method for performing surface cladding by adopting metal-inert gas (MIG) welding

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